JP2019518131A - 蒸発源を用いた高解像度ａｍｏｌｅｄ素子の量産装備 - Google Patents

Abstract

本発明は、高解像度ＡＭＯＬＥＤ薄膜の大量生産が可能な量産装備に関し、基板受入室４０と、面線源蒸着室４２と、面線源反転室４３と、面蒸発源蒸着室４４と、面線源冷却室４５と、基板貯蔵室４６と、マスク貯蔵室４７と、基板取出室４１とを含み、これらのそれぞれの室と連結されたロボット室３０が設けられた八角モジュール１１０を含み、連続して基板に微細パターン薄膜を蒸着させることを特徴とする。本発明による面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備を用いることにより、基板に微細パターンを蒸着することに際して、有機物気体の広がり現象で引き起こされる微細パターン蒸着の難しさを防止し、基板とマスクの間の微細な空間によるシャドウ現象を画期的に低減し、基板の蒸着工程が連続して行われることでアイドルタイムが発生しないので、有機物の使用効率が上昇し、高真空の環境を続けて維持することが可能であって、製造工程時間及び製造コストが減少して、生産収率が増大するという効果がある。【選択図】図３

Description

本発明は、高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備に関し、より詳しくは、それぞれの役割を果たす複数の室が連結されている多角状モジュールにおいて、ロボットを用いて工程を行い、このようなモジュールが一列に連結されて、連続して高解像度フレキシブルＡＭＯＬＥＤ薄膜の大量生産が可能な面蒸発源蒸着機が装着された高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備に関する。

ＡＭＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ）素子は、従来のＬＣＤ素子を代替する次世代ディスプレイ素子として脚光を浴びている素子であって、電気を供給すると、有機物質で発光現象が発生する自発光素子であり、反応速度が非常に早くて、微細パターンの構成が可能である。また、ＡＭＯＬＥＤ素子は、カラーフィルターとバックライトユニットが不要である単なる構造であって、生産工程も簡単であり、超薄膜型の構成が可能であって、超薄膜型ディスプレイを生産することに適している。このような特性により、ＡＭＯＬＥＤ素子は、現在、スマートフォンと大型ＴＶにも応用されているだけでなく、ポータブル及びローラブルディスプレイに活用度が高く、韓国、中国、日本などで競争的に開発研究及び生産を試みている実情である。

一般に、ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、ガラス基板又はＰＩ基板にＴＦＴ素子を形成した後、電極と多層の有機物質を高真空蒸着し、カソード電極層を蒸着した後、封止工程を介して、製作される。ここで、最も核心であるといえる有機薄膜は、主に、高真空室で有機物パウダーを熱輻射により蒸発し、蒸発された有機物分子が、微細なシャドウマスク又は微細金属マスクの開口を貫通して、基板に微細なパターン薄膜で蒸着形成される。

このような高真空で熱蒸発蒸着を行うためには、高真空室内に、有機物パウダー蒸発源と基板設置装置、及び微細なシャドウマスクとＴＦＴ基板を非常に精度よく整列するアライナ装置などが必要となる。

また、大面積の基板に均一な有機薄膜の蒸着が行われ、温度に非常に敏感な有機分子が破損しないように、精密な温度制御が可能な高真空熱蒸着機の技術が開発されるべきである。その上に、生産用蒸着機は、数十個の高真空室が連結されて使うので、高真空を維持する部品と、室のデザイン及び製造の技術が必要であり、リーク防止用及び自動化の技術が求められる。

また、ＯＬＥＤ製品の解像度を向上するためには、有機薄膜のパターンと色相をより微細に製造する技術が必要であるが、線形蒸発源を用いる現在の蒸着装備の技術では、解像度が落ちて、高解像度のＡＭＯＬＥＤ素子を生産することができない。

図１は、６００ｐｐｉ級の解像度を有するＡＭＯＬＥＤ素子を生産する従来のＡＭＯＬＥＤ薄膜生産蒸着技術の一例を説明している。

図１に示しているように、高真空室（図示せず）の上に基板１０が配置され、基板の直下にマスク１２が整列して取り付けられており、その下に、所定の間隔を離隔して配置された線形蒸発源１４が、前後方向にスキャニングし、上方向に有機物を蒸発させ、広がり角をもって噴出蒸発される有機物気体分子ビーム１３が、基板に微細パターン１１を形成するようになっている。この際、線形蒸発源から噴出される有機物分子の広がり角により、シャドウ現象が発生することになり、これにより、シャドウ距離（ＳＤ）が大きい（３〜８μｍ）パターンが形成されるので、極微細パターンを形成することには限界がある。

また、従来のＡＭＯＬＥＤ薄膜生産蒸着機は、基板の大型化による基板の垂れ現象又はマスクの垂れ現象により、微細アラインメントを行なえないので、超高解像度の素子を製作することに限界があり、その結果、生産収率が低下するという問題もある。

また、量産装備においても、従来の生産装備は、１つの基板に有機パターンを蒸着した後、他の基板にマスクがアラインメントされる間にも、蒸発源では、続けて有機物気体が蒸発するアイドルタイムが発生して、有機物の使用効率が低減され、アイドルタイムにより、全体的な製造工程時間が長くなって、結果として生産収率が低下するという問題点がある。

韓国公開特許公報第１０−２０１４−００３８８４４号

本発明は、上記のような限界を克服するために案出されたものであって、本発明の第１目的は、基板に微細パターンを蒸着することに際して、面蒸発源を用いて、有機物気体の広がり現象で引き起こされる微細パターン蒸着の難しさを防止し、基板とマスクの間の微細な空間によるシャドウ現象を画期的に低減する面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備を提供することである。

また、本発明の第２目的は、基板に微細パターンを蒸着することに際して、流れが切れることなく、連続して蒸着工程が行われることでアイドルタイムが発生しないので、有機物の使用効率が上昇し、高真空の環境を続けて維持することにより、製造工程時間及び製造コストが減少して、生産収率が増大する面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備を提供することである。

上述した問題を解決するために、本発明による面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備は、基板受入室４０と、面線源蒸着室４２と、面線源反転室４３と、面蒸発源蒸着室４４と、面線源冷却室４５と、基板貯蔵室４６と、マスク貯蔵室４７と、基板取出室４１とを含み、これらのそれぞれの室と連結されたロボット室３０が設けられた八角モジュール１１０を含み、連続して基板に微細パターン薄膜を蒸着させることを特徴とする。

前記面線源蒸着室４２は、二重面線源蒸着室からなり、各室の内側には、面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）が設けられ、有機物線形蒸発源２１は、前記二重面線源蒸着室の２つの蒸着室への移動ができるように設けられる。

前記有機物線形蒸発源２１は、前記二重面線源蒸着室の各室内で前後進移動し、スキャニングして、前記面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）に有機薄膜２２を蒸着させる。

前記有機物線形蒸発源２１は、前記二重面線源蒸着室の各室を交互移動し、前記面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）に、有機薄膜２２を蒸着させる。

前記面線源反転室４３は、有機薄膜２２が形成された面蒸発源２０を回転させて、上下位置を変える工程を行う。

前記面蒸発源蒸着室４４は、二重面蒸発源蒸着室からなり、各面蒸発源蒸着室内の上部又は下部には、基板とマスクが整列して設けられ、下部又は上部には、面蒸発源２０が設けられる。

前記面蒸発源２０に有機薄膜２２を蒸着するときに蒸発した有機物気体が、基板に蒸着される。

前記二重面蒸発源蒸着室は、いずれか１つの面蒸発源蒸着室で蒸着が行われる間、他の面蒸発源蒸着室では、基板とマスク、及び面蒸発源２０が設けられ、蒸着準備が行われ、いずれか１つの面蒸発源蒸着室で蒸着が完了すると、連続して他の面蒸発源蒸着室で蒸着が行われるように構成される。

前記面蒸発源２０の後面には、面蒸発加熱装置が設けられる。

前記面線源冷却室４５は、内部に冷却板２５が設けられ、蒸着された有機薄膜２２を蒸発させた面蒸発源２０の加熱された金属膜シート（Ｓ）を冷却させる。

前記ロボット室３０は、真空ロボット回転本体と、前記真空ロボット回転本体に連結されたエンドエフェクタとなっているロボット３１を含み、基板と面蒸発源、金属面シート及びマスクは、前記ロボット３１により、各室に引込み及び搬出される。

また、本発明による面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備は、基板受入室と、二重面線源蒸着室と、二重面蒸発源蒸着室と、面線源冷却室と、基板貯蔵室、マスク貯蔵室と、又は基板取出室より選ばれる複数の室を含み、選択された室と連結されたロボット室が設けられた六角モジュール又は四角モジュールを含んで連続して基板蒸着が行われるように構成されることを特徴とする。

更に、本発明による面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備は、前記のいずれか１つの八角モジュールと、六角モジュール又は四角モジュールを連結してなり、前記基板は、基板受入、フリップされ前処理され、正孔注入層のオープンマスク工程と、正孔輸送層のシャドウマスク蒸着工程とＲＧＢパターンのシャドウマスクパターン工程と、電子層（ＥＴＬ／ＥＩＬ）オープンマスク蒸着工程と、透明電極オープンマスク蒸着工程と、ＣＰＬオープンマスク蒸着工程と、基板取出及びフリップ工程が順次行われることを特徴とする。

なお、本発明による面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備は、基板受入及びベークモジュール１２１と、フリップ及びプラズマ前処理工程モジュール１２２と、正孔注入層（ＨＩＬ）オープンマスク工程モジュール１２３と、正孔輸送層（ＨＴＬ）シャドウマスク工程モジュール１１１、１１２、１１３と、ＲＧＢパターンのシャドウマスク工程モジュール１１５、１１６、１１７と、電子層（ＥＴＬ／ＥＩＬ）オープンマスク工程モジュール１２５と、透明電極オープンマスク蒸着工程モジュール１２６と、ＣＰＬオープンマスク蒸着工程モジュール１２７と、基板取出及びフリップモジュール１３１とを含み、連続して基板蒸着が行われることを特徴とする。

前記モジュールのうち、基板受入、取出及びフリップモジュールは、四角のロボット移送室の形状からなり、オープンマスク工程モジュールは、六角のロボット移送室の形状からなり、シャドウマスク工程モジュールは、八角のロボット移送室の形状からなる。

前記シャドウマスク工程モジュールは、非対称八角構造であり、基板受入室と、二重面線源蒸着室と、面線源反転室と、二重面蒸発源蒸着室と、面線源冷却室と、基板貯蔵室と、マスク貯蔵室と、基板取出室とが連結される。

前記オープンマスク工程モジュールは、六角構造であり、基板受入室と、二重面線源蒸着室と、二重面蒸発源蒸着室と、面線源冷却室と、マスク貯蔵室と、及び基板取出室とが連結される。

また、本発明による面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備は、二重面線源蒸着室、及び二重面蒸発源蒸着室を含んで連続して基板蒸着が行われるように構成され、これらのそれぞれの室と連結されたロボット室が設けられることを特徴とする。

本発明による面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備を用いることにより、基板に微細パターンを蒸着することに際して、有機物気体の広がり現象で引き起こされる微細パターン蒸着の難しさを防止し、基板とマスクの間の微細な空間によるシャドウ現象を画期的に低減することができる。

また、本発明による量産装備は、基板に微細パターンを蒸着することに際して、流れが切れることなく、連続して蒸着工程が行われることでアイドルタイムが発生しないので、有機物の使用効率が上昇し、高真空の環境を続けて維持することにより、製造工程時間及び製造コストが減少して、生産収率が増大する。

図１は、従来の線形蒸発源がスキャニングしつつ、基板に有機物パターンを蒸着する過程を示す図である。 図２は、本発明の１実施例による面蒸発源に有機薄膜を蒸着し、面蒸発源の有機薄膜を再蒸発して、基板に有機物パターンを蒸着する工程フローを概略的に示す図である。 図３は、本発明の１実施例による面蒸発源を用いて、基板に有機物パターンを蒸着する八角モジュールの構造を概略的に示す図である。 図４は、図３の八角モジュールにおいて、面蒸発源と基板の軌跡を示す図である。 図５は、本発明の他の実施例による面蒸発源を用いて、基板に有機物パターンを蒸着する六角モジュールの構造を概略的に示す図である。 図６は、本発明による複数のモジュールが連結してなる量産装備の構造を概略的に示す図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例を具体的に説明する。本発明の実施例は、様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が後述する実施例に限定されることと解析されてはいけない。また、図面に示された各要素の形状は、より明らかな説明を強調するために誇張されることがある。

図２は、本発明の１実施例による面蒸発源に有機薄膜を蒸着し、面蒸発源の有機薄膜を再蒸発して、基板に有機物パターンを蒸着する工程フローを示す図、図３は、本発明の１実施例による面蒸発源を用いて、基板に有機物パターンを蒸着する八角モジュールの構造を示す図、図４は、図３の八角モジュールにおいて、面蒸発源と基板の軌跡を示す図、図５は、本発明の他の実施例による面蒸発源を用いて、基板に有機物パターンを蒸着する六角モジュールの構造を示す図、図６は、本発明による複数のモジュールが連結してなる量産装備の構造を示す図である。

本発明は、二重面線源蒸着室及び二重面蒸発源蒸着室を含み、連結して基板蒸着が行われるように構成され、これらのそれぞれのチャンバ（室）と連結されたロボット室が設けられることを特徴とする面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備に関するものである。

図２乃至図４に示しているように、本発明の１実施例による面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備は、基板１０に連続して微細パターン薄膜を蒸着させるためのものであって、基板受入室４０と、面線源蒸着室４２と、面線源反転室４３と、面蒸発源蒸着室４４と、面線源冷却室４５と、基板貯蔵室４６と、マスク貯蔵室４７と、基板取出室４１とを含み、これらのそれぞれのチャンバと連結された中央には、ロボット室３０が設けられた八角モジュール１１０を含む。ここで、基板１０と面蒸発源２０、金属面シート、マスクは、ロボット室３０内のロボット３１によって、各チャンバへの移動が可能である。

基板受入室４０は、蒸着工程が行われないＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板１０が設けられ、基板取出室４１には、蒸着工程済みの基板１０が設けられる。

面線源蒸着室４２は、チャンバの内側上部に、面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）を設け、面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）に、有機薄膜２２を蒸着形成する工程を行い、チャンバの下部に配置される有機物線形蒸発源２１から噴出された有機物気体が、上部に設けられた面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）の下部に蒸着されて、有機薄膜２２が形成される。

ここで、有機物線形蒸発源２１は、有機物パウダー（Ｐ）を収容している貯蔵るつぼを含み、面蒸発源２０の金属面シートと離隔した平行なライン（図示せず）に沿って、後進往復動するように設置されて、金属面シート全体をスキャンするように設けられる。有機物線形蒸発源２１から噴出される有機物気体は飛散して、金属面シートの全体に有機薄膜が蒸着するようになる。

この時、有機物線形蒸発源２１は、有機物パウダー（Ｐ）を収容している貯蔵るつぼを加熱するヒータ（図示せず）を含んで構成されるか、又は、別に構成されて、チャンバ内に設けられたヒータ内で安着して加熱される。

有機物気体は、有機物貯蔵るつぼに貯蔵された有機物パウダー（Ｐ）の気化により生成される。

また、有機物線形蒸発源２１には、蒸発ノズルをさらに含み、スキャンしつつ、面蒸発源２０の金属面シートの全面積に有機物気体を噴射することに際して、有機物気体の広がり角を減らして、面シートを外れた領域に噴射して浪費される有機物の量を効率よく減らすことができる。

このような面線源蒸着室４２は、二重面線源蒸着室４２からなる。この時、二重面線源蒸着室４２の各チャンバの内側上部には、面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）が設けられ、有機物線形蒸発源２１は、二重面線源蒸着室のいずれか一つの蒸着室から他の蒸着室へ移動するように設けられる。

このような二重面線源蒸着室４２の構成において、有機物線形蒸発源２１は、各チャンバを交互に移動して、少なくとも２つの面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）に有機薄膜２２を連続して蒸着させる。また、二重面線源蒸着室の各チャンバ内において有機物線形蒸発源２１は、前後進往復動し、スキャニングして該当チャンバ内の面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）に有機薄膜２２を蒸着させる。

これを詳しく説明すると、二重面線源蒸着室４２のいずれか１つの面線源蒸着室４２において、有機薄膜蒸着が完了した面蒸発源２０を真空ロボット３１が排出すると、新たな面蒸発源２０の金属面シートを引き込む間、有機物線形蒸発源２１は、他の面線源蒸着室４２に移動して、該当蒸着室内に設けられた他の面蒸発源２５の金属面シートに同じく前後進運動をしつつ、スキャニングして、有機薄膜２２を蒸着させる。

このような過程を繰返すことにより、有機物線形蒸発源２１は、休止時間なく、続けて工程を行えるので、アイドルタイムが生じなくなり、それにより、有機物パウダー（Ｐ）が内部で固化される現象が生じなくなるので、有機物パウダー（Ｐ）の使用量を極大化することができる。

面線源反転室４３は、有機薄膜２２が形成された面蒸発源２０を回転して、有機薄膜が形成された面蒸発源２０の全面が上部又は下部に位置するように、面蒸発源２０の前面と後面の上下位置を変える工程を行い、本発明では、面線源蒸着室において有機薄膜２２は、面蒸発源２０の下部に形成されているので、これを回転させて、有機薄膜２２が面蒸発源２０の上部に位置するようにする。

このような工程により、有機薄膜が上部に位置された面蒸発源２０は、面蒸発源蒸着室４４に移動されて、チャンバの内側上部に配置された基板に、上向式面蒸発蒸着ができるようにする。

本発明では、面線源蒸着室において、金属面シートを蒸着室の内側上部に設け、有機物線形蒸発源を蒸着室の内側下部に設けることで、有機薄膜が面蒸発源の下部に蒸着され、面蒸発源蒸着室内において、内側上部に設けられた基板に上方向蒸着のために、面蒸発源の上下位置を変えることだけを示しているが、これに限るものではなく、面線源蒸着室において、金属面シートがチャンバの内側下部に設けられ、面蒸発源蒸着室内において、内側下部に設けられた基板に下方向蒸着を行うようにする場合も、同様に、面蒸発源の上下位置を変える工程が必要である。

面蒸発源蒸着室４４は、蒸着室の内側上部に基板とマスクアライナを設け、チャンバの内側下部には、面蒸発加熱装置２３と面蒸発源２０を備えて、基板１０に有機物を蒸着し、パターンを形成する工程を行い、チャンバ下部の面蒸発加熱装置２３上に安着される面蒸発源２０の有機薄膜２２から噴出された有機物気体が、上部に設けられたマスクが整列された基板にパターンで蒸着される。

このような面蒸発源蒸着室４４は、二重面蒸発源蒸着室４４からなる。この時、二重面蒸発源蒸着室４４の各蒸着室の内側上部には、ロボットによって移送された基板とマスクが微細整列されて設けられ、内側下部には、面蒸発加熱装置２３と、ロボットによって各チャンバに移送された面蒸発源２０が設けられ、１つの蒸着室で蒸着を行う間、他の蒸着室では、基板とマスク及び面蒸発源がロボットによって移送されて、蒸着準備を完了するようになる。

このような工程過程が二重面蒸発源蒸着室の２つのチャンバで交互になされ、蒸着が行われるので、本発明による量産装備では、連続して基板に有機物を蒸着するのが可能となる。

ここで、面蒸発源２０は、後面に設けられた面蒸発加熱装置２３によって加熱される。

本発明による二重面蒸発源蒸着室４４において、基板に有機物が蒸着される蒸着工程が連続して行われる過程を詳細に説明すると、以下の通りである。

二重面蒸発源蒸着室４４のいずれか一つの面蒸発源蒸着室内において、面蒸発源２０から第１の基板に蒸着が行われる間に、他の蒸着室では、ロボットが第２の基板とマスクを移送して引き込ませると、第２の基板とマスクが微細整列をし、また、ロボットが面蒸発源を移送して引き込ませて、蒸着を用意する。

一つの面蒸発源蒸着室において、第１の基板に蒸着が完了すると、蒸着準備が完了した他の面蒸発源蒸着室で面蒸発源２０が加熱されて、第２の基板に有機物を蒸着する蒸着工程が行われる。

このように、１つの蒸着室で蒸着を行う間、他の蒸着室では、蒸着準備をする過程が２つの蒸着室で交互になされるので、連続して基板蒸着が行われることになる。

各面蒸発源蒸着室４４内において、面蒸発源２０から基板１０に蒸着される過程を説明すると、面蒸発加熱装置により、面蒸発源２０に蒸着された有機薄膜２２が蒸発し、気化された有機物気体が放出面から垂直に飛散して、マスク１２の微細パターンを通過し、基板１０に蒸着することになる。

このような蒸着過程において、シャドウ現象は、基板とマスクの整列及びそれらの間の距離によっても発生するところ、基板１０とマスク１２の整列及び間の距離を微調整するために、整列アライメント（図示せず）が、二重面蒸発源蒸着室４４内に設けられる。また、面蒸発源２０と基板１０の間の距離を短くして、面蒸発源から気化した有機物気体が放出面から垂直に最短距離垂直移動によって、基板に蒸着するようにするのが望ましい。これにより、シャドウ現象をより減少することができる。

面線源冷却室４５は、内部に冷却板２５が設けられたチャンバであって、蒸着された有機薄膜２２を蒸発させた面蒸発源２０の加熱した金属膜シートを、冷却板２５に密着して、早い時間内に冷却するようにする。冷却室には、複数の金属膜シートが貯蔵され、冷却した金属膜シートは、リサイクル可能である。

この時、冷却板２５の内部には、冷却水ライン２６をさらに形成して、冷却板２５が常に低温を維持するようにして、冷却室４５内に別の冷却設備を不要にすることができる。冷却室４５内部に金属膜シートを引込み又は搬出することも、真空ロボットによって行われる。

基板貯蔵室４６は、ＴＦＴ基板１０が設けられているチャンバであって、該当基板は、ロボットによって、基板受入室４０への移動、及び基板受入室４０から面蒸発源蒸着室４４への移動が可能である。

マスク貯蔵室４７は、パターンが形成された複数のマスク１２が設けられたチャンバであって、該当マスクは、ロボットによって、面蒸発源蒸着室４４への移動が可能である。

ロボット室３０は、基板受入室４０、二重面線源蒸着室４２、面線源反転室４３、二重面蒸発源蒸着室４４、面線源冷却室４５、基板貯蔵室４６、マスク貯蔵室４７、及び基板取出室４１と連結されるように、八角モジュール１１０の中央に八角に設けられ、その内部には、真空ロボット回転本体と、本体に連結されたエンドエフェクタ（ｅｎｄ ｅｆｆｅｃｔｏｒ）となっている真空ロボット３１とを含む。ここで、基板１０と面蒸発源２０、金属面シート（Ｓ）、マスク１２は、該当真空ロボットによって、各チャンバに移送される。

すなわち、ロボット３１は、基板１０と面蒸発源２０、金属面シート（Ｓ）、マスク１２を各チャンバに引き込むか、チャンバから搬出するように、真空ロボット回転本体がロボット室３０に固定されており、エンドエフェクタが相対的に回転自在に設けられる。このエンドエフェクタは、それぞれのチャンバ内部に、基板１０、面蒸発源２０、又はマスク１２を安着するように、本体を増加して構成することができる。

以下、図４を参考して、八角モジュール１１０内における蒸着工程を順番に説明すると、以下の通りである。

八角モジュール１１０の外で移転工程を終了した基板１０は、基板受入室４０内に移送され、ロボット室３０のロボット３１は、基板受入室４０に引き込まれた基板１０を、二重面蒸発源蒸着室４４に移送する。

二重面線源蒸着室４２の各チャンバの内側上部には、冷却した面蒸発源２０の金属面シートが面線源冷却室４５から移送配置される。

二重面線源蒸着室４２の１つのチャンバで設けられた有機物線形蒸発源２１を介して、上部に蒸発した有機物気体が、面蒸発源２０の金属膜シートに有機薄膜２２で蒸着され、面蒸発源２０を形成する。

蒸着が完了して面蒸発源２０が形成されると、ロボットは、該当面蒸発源２０を面線源反転室４３に移送し、移送された面蒸発源２０は、面線源反転室内で有機薄膜が形成された位置が上部に向くように、上下位置が変更される。

一方、二重面線源蒸着室４２の１つのチャンバで蒸着を完了した有機物線形蒸発源２１は、二重面線源蒸着室４２の他のチャンバに移動して、該当チャンバの上部に有機物気体を蒸発させ、蒸発された有機物気体は、該当チャンバ内に設けられた面蒸発源２０の金属膜シートに有機薄膜で蒸着されるので、連続して面蒸発源２０を形成することができる。

また、基板１０は、基板受入室４０から二重面蒸発源蒸着室４４の各チャンバに移送され、マスク１２は、マスク貯蔵室４７から二重面蒸発源蒸着室４４の各チャンバに移送されて、基板１０に微細整列される。

有機薄膜が上部に向くように、上下位置が変更された面蒸発源２０は、二重面蒸発源蒸着室４４の１つのチャンバに移送され、面蒸発源２０から上部に蒸発された有機物気体は、マスクを介して、基板に微細パターンで蒸着される。

基板に蒸着が完了すると、ロボットは、完了した基板２０を基板取出室４１に移送し、基板は、次の工程モジュールに移送される。

一方、二重面蒸発源蒸着室４４の１つのチャンバにおいて、面蒸発源２０から基板１０に蒸着を完了する途中で、二重面蒸発源蒸着室４４の他のチャンバに、ロボットが基板受入室４０から基板１０を移送して引き込ませると、基板１０とマスク１２は、微細整列をし、面線源反転室４３から、面蒸発源２０がロボットによって移送され、面蒸発源２０から基板１０への蒸着を用意する。このようにしたチャンバでは蒸着を行い、他のチャンバでは蒸着準備を行う過程が、二重面蒸発源蒸着室４４の２つのチャンバで交互実行されて、連続して基板蒸着が可能となる。

蒸着された有機薄膜を全て用いた面蒸発源２０の加熱された金属面シートは、約２００℃に加熱された状態であるので、ロボットによって、面線源冷却室４５に移送され、冷却水によって、冷却板上で冷却される。

冷却された面蒸発源の金属面シートは、二重面線源蒸着室４２に移送され、リサイクルされる。

八角モジュール１１０の基板受入室４０と基板取出室４１は、図３及び図４に示しているように、八角のロボット室３０を基準に対向して設置するのが望ましいが、これに限定されるものではなく、工程ラインの形態によって、適切に配置することができる。

また、基板受入室４０と基板取出室４１は、隣接したモジュールへの基板移送のために、コンベアベルトを用いた基板移動手段を含むのが望ましく、その他にも、基板１０を移送可能な様々な移送手段を用いることができる。

また、本発明の他の実施例による面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備は、基板受入室と、面線源蒸着室と、面蒸発源蒸着室と、面線源冷却室と、基板貯蔵室と、マスク貯蔵室と、又は、基板取出室より選ばれる複数のチャンバを含み、選択されたチャンバと連結したロボット室が設けられた六角モジュール又は四角モジュールを含むことができる。

一例として、図５に示しているように、本発明の他の実施例による面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備は、基板１０に微細パターン薄膜を蒸着させるために、基板受入室４０と、二重面線源蒸着室４２と、二重面蒸発源蒸着室４４と、面線源冷却室４５と、マスク貯蔵室４７と、基板取出室４１とを含み、これらのそれぞれのチャンバと連結した中央には、ロボット室３２が設けられた六角モジュール１２０を含む。ここで、基板１０と面蒸発源２０、マスクは、ロボット室３２内のロボット３５により、各チャンバへの移動が可能である。

このような六角モジュール１２０において、二重面蒸発源蒸着室４４は、下向式で面蒸発蒸着工程を行い、加熱された面蒸発源からマスクが整列された基板に有機物が蒸着するようにし、面蒸発加熱装置がチャンバの内側上部に配置され、基板１０がチャンバの内側下部に設けられ、面蒸発源２０がチャンバの内側上部に配置された面蒸発加熱装置から加熱されて、下向式で有機物を基板に蒸着させる。

このように、下向式で面蒸発蒸着工程を行うシステムでは、二重面線源蒸着室４２において、有機薄膜２２が面蒸発源２０の下部に蒸着され、有機薄膜が下部に蒸着された面蒸発源２０がこの状態このまま二重面蒸発源蒸着室４４内の上部に配置されるので、面線源反転室は、不要になる。

その他の構成要素の構成的特徴は、１実施例で説明したことと同様である。

図６は、複数のモジュールを連結してなる面蒸発源を用いた生産工程ラインの構造を示すもので、図６に示しているように、本発明の１実施例による量産装備は、基板受入及びベークモジュール１２１と、フリップ及びプラズマ前処理工程モジュール１２２と、正孔注入層（ＨＩＬ）オープンマスク工程モジュール１２３と、正孔輸送層（ＨＴＬ）シャドウマスク工程モジュール１１１、１１２、１１３と、ＲＧＢパターンのシャドウマスク工程モジュール１１５、１１６、１１７と、電子層（ＥＴＬ／ＥＩＬ）オープンマスク工程モジュール１２５と、透明電極オープンマスク蒸着工程モジュール１２６と、ＣＰＬオープンマスク蒸着工程モジュール１２７と、基板取出及びフリップモジュール１３１とを含む。

ここで、ベーク工程とは、基板のベーキング工程をいい、フリップ工程とは、基板をフリックする工程をいう。また、ＣＰＬオープンマスク蒸着工程とは、平坦化と、有機物質を保護するＣＰＬ（Ｃａｐｐｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）を蒸着する工程をいう。

基板は、基板受入及びベークモジュール１２１に導かれてヒート工程が行われ、フリップ及びプラズマ前処理工程モジュール１２２に移送されて、基板はフリップされ、前処理工程が行われる。以後には、正孔注入層のオープンマスク工程モジュール１２３に移送されて、工程が行われ、正孔輸送層のシャドウマスク工程モジュール１１１、１１２、１１３と、ＲＧＢパターンのシャドウマスク工程モジュール１１５、１１６、１１７に移送されて、パターン蒸着工程が行われる。その後、電子輸送層と電子注入層（ＥＴＬ／ＥＩＬ）オープンマスク工程モジュール１２５、透明電極オープンマスク蒸着工程モジュール１２６、ＣＰＬオープンマスク蒸着工程モジュール１２７、基板取出及びフリップモジュール１３１を介して、順次工程が行われる。

ここで、前記モジュールのうち、基板受入、取出及びフリップモジュールは、四角のロボット移送室の形状からなり、オープンマスク工程モジュールは、六角のロボット移送室の形状からなり、シャドウマスク工程モジュールは、八角のロボット移送室の形状からなる。また、シャドウマスク工程はいずれも、八角モジュールで行われ、オープンマスク工程は、主に、六角モジュールで行われる。

この時、シャドウマスク工程モジュールは、非対称八角構造であり、基板受入室と、二重面線源蒸着室と、面線源反転室と、二重面蒸発源蒸着室と、面線源冷却室と、基板貯蔵室と、マスク貯蔵室と、基板取出室が連結される。

また、オープンマスク工程モジュールは、六角構造であり、基板受入室と、二重面線源蒸着室と、二重面蒸発源蒸着室と、面線源冷却室と、マスク貯蔵室と、基板取出室とが連結されることを特徴とする。

ここで、各モジュールが連結される部位は、１つのモジュールの基板取出室と次のモジュールの基板受入室が互いに連結される形式を取る。

本発明では、多角モジュールとして八角モジュール、六角モジュール、及び四角モジュールを例示しているが、これに限るものではなく、様々な形状の多角モジュールを有することができる。

また、各モジュールは、高真空状態を維持しており、各モジュール間の連結部位も高真空を維持しており、それぞれの工程を行う度に、高真空の環境を解体又は設定しなければならないという煩わしさがないというメリットがある。また、連結部位には、リークが発生しないように処理して、高真空の環境が完全に維持されるようにする。

本量産装備により、目的とする生産タクトタイムは、約４５秒であり、製造可能なＡＭＯＬＥＤ素子の高解像度は、２２５０ｐｐｉである。

前述した本発明の説明は、例示に過ぎず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更することなく、他の具体的な形態に容易に変形できることは、理解されるだろう。例えば、単一型として説明されている各構成要素は、分散して実施されることができ、同様に、分散して説明されている構成要素も、結合した形態に実施されることができる。

Claims (18)

1. 基板受入室４０と、面線源蒸着室４２と、面線源反転室４３と、面蒸発源蒸着室４４と、面線源冷却室４５と、基板貯蔵室４６と、マスク貯蔵室４７と、基板取出室４１とを含み、これらのそれぞれの室と連結されたロボット室３０が設けられた八角モジュール１１０を含み、連続して基板に微細パターン薄膜を蒸着させることを特徴とする面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
2. 前記面線源蒸着室４２は、
   二重面線源蒸着室からなり、各室の内側には、面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）が設けられ、有機物線形蒸発源２１は、前記二重面線源蒸着室の２つの蒸着室への移動ができるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
3. 前記有機物線形蒸発源２１は、前記二重面線源蒸着室の各室内で前後進移動し、スキャニングして、前記面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）に有機薄膜２２を蒸着させることを特徴とする請求項２に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
4. 前記有機物線形蒸発源２１は、前記二重面線源蒸着室の各室を交互移動し、前記面蒸発源２０の金属面シート（Ｓ）に、有機薄膜２２を蒸着させることを特徴とする請求項２に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
5. 前記面線源反転室４３は、
   有機薄膜２２が形成された面蒸発源２０を回転させて、上下位置を変える工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
6. 前記面蒸発源蒸着室４４は、
   二重面蒸発源蒸着室からなり、各面蒸発源蒸着室内の上部又は下部には、基板とマスクが整列して設けられ、下部又は上部には、面蒸発源２０が設けられることを特徴とする請求項１に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
7. 前記面蒸発源２０に蒸着された有機薄膜２２で蒸発された有機物気体が基板に蒸着されることを特徴とする請求項６に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
8. 前記二重面蒸発源蒸着室は、
   いずれか１つの面蒸発源蒸着室で蒸着が行われる間、他の面蒸発源蒸着室では、基板とマスク、及び面蒸発源２０が設けられる蒸着準備が行われ、いずれか１つの面蒸発源蒸着室で蒸着が完了すると、連続して他の面蒸発源蒸着室で蒸着が行われるように構成されることを特徴とする請求項６に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
9. 前記面蒸発源２０の後面には、面蒸発加熱装置が設けられることを特徴とする請求項６に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
10. 前記面線源冷却室４５は、
    内部に冷却板２５が設けられ、蒸着された有機薄膜２２を蒸発させた面蒸発源２０の加熱された金属膜シート（Ｓ）を冷却させることを特徴とする請求項１に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
11. 前記ロボット室３０は、
    真空ロボット回転本体と、前記真空ロボット回転本体に連結されたエンドエフェクタとなっているロボット３１を含み、基板と面蒸発源、金属面シート及びマスクは、前記ロボット３１により、各室に引込み及び搬出されることを特徴とする請求項１に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
12. 基板受入室と、二重面線源蒸着室と、二重面蒸発源蒸着室と、面線源冷却室と、基板貯蔵室；マスク貯蔵室と、又は基板取出室より選ばれる複数の室を含み、選択された室と連結されたロボット室が設けられた六角モジュール又は四角モジュールを含んで連続して基板蒸着が行われるように構成されることを特徴とする面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
13. 請求項１乃至１１の何れか一項の八角モジュールと、第１２項の六角モジュール又は四角モジュールを連結してなり、
    前記基板は、基板受入、フリップされ前処理され、正孔注入層のオープンマスク工程と、正孔輸送層のシャドウマスク蒸着工程とＲＧＢパターンのシャドウマスクパターン工程と、電子層（ＥＴＬ／ＥＩＬ）オープンマスク蒸着工程と、透明電極オープンマスク蒸着工程と、ＣＰＬオープンマスク蒸着工程と、基板取出及びフリップ工程が順次行われることを特徴とする面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
14. 基板受入及びベークモジュール１２１と、フリップ及びプラズマ前処理工程モジュール１２２と、正孔注入層（ＨＩＬ）オープンマスク工程モジュール１２３と、正孔輸送層（ＨＴＬ）シャドウマスク工程モジュール１１１、１１２、１１３と、ＲＧＢパターンのシャドウマスク工程モジュール１１５、１１６、１１７と、電子層（ＥＴＬ／ＥＩＬ）オープンマスク工程モジュール１２５と、透明電極オープンマスク蒸着工程モジュール１２６と、ＣＰＬオープンマスク蒸着工程モジュール１２７と、基板取出及びフリップモジュール１３１とを含み、連続して基板蒸着が行われることを特徴とする面蒸発源を用いたＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
15. 前記モジュールのうち、基板受入、取出及びフリップモジュールは、四角のロボット移送室の形状からなり、オープンマスク工程モジュールは、六角のロボット移送室の形状からなり、シャドウマスク工程モジュールは、八角のロボット移送室の形状からなることを特徴とする請求項１４に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
16. 前記シャドウマスク工程モジュールは、非対称八角構造であり、
    基板受入室と、二重面線源蒸着室と、面線源反転室と、二重面蒸発源蒸着室と、面線源冷却室と、基板貯蔵室と、マスク貯蔵室と、基板取出室とが連結されたことを特徴とすることを特徴とする請求項１４に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
17. 前記オープンマスク工程モジュールは、六角構造であり、
    基板受入室と、二重面線源蒸着室と、二重面蒸発源蒸着室と、面線源冷却室と、マスク貯蔵室と、及び基板取出室とが連結されたことを特徴とする請求項１４に記載の面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。
18. 二重面線源蒸着室、及び二重面蒸発源蒸着室を含んで連続して基板蒸着が行われるように構成され、これらのそれぞれの室と連結されたロボット室が設けられることを特徴とする面蒸発源を用いた高解像度ＡＭＯＬＥＤ素子の量産装備。

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